关注:38 发布时间:2022-05-14 21:42:06
1.卤素取代烃基上的氢原子或羟基等官能团。常用的卤化反应可分为三类。
2.卤素取代有机化合物中的氢原子
(1)烷烃卤化反应:烷烃rh的氢原子被卤素x2取代生成卤代烷基:rhx2- rxhx
烷烃卤化的难易程度与卤素的种类和氢原子在烃基上的位置有关,一般遵循以下规律:氟>氯>溴>碘;叔氢>仲氢>一级氢。烷烃卤化通常指氯化和溴化。氟化反应过于激烈,释放的热量足以破坏烷烃的所有价键,难以控制。反应的比较终产物是碳和氟化氢。相反,碘化太难了。
烷烃的卤化反应是自由基反应,而光、热或自由基引发剂(如过氧化物等。)是促进反应的必要条件。反应在单取代阶段不容易停止。例如,甲烷氯化后得到的产物是各种氯甲烷的混合物。
如果严格控制反应条件和原料配比,如ch4 : cl 2:n 2=8:1336080(体积比),400 ~ 450,氯化铜为催化剂,主要得到一氯甲烷。当长碳链烷烃被氯化时,可以对分子中不同的碳原子进行取代反应,得到各种卤代烃。
(2)苯环的卤化反应:卤素在苯环上的取代反应属于亲电取代。常用的催化剂包括铁、铝、磷及其卤化物。
如果苯环上有取代基,反应会按照取代基亲电取代的定位规则进行(见亲电反应)。
(3)芳杂环的卤化:芳杂环上也可以发生卤化,但反应的难易程度差别很大。含过量电子的芳香杂环,如噻吩、呋喃、吡咯等,比苯环更容易反应;缺少电子的芳香杂环,如吡啶,比苯环更难反应,需要在强反应条件下发生
(4)羰基-氢原子的卤化反应:在碱的催化下,醛和酮的-碳上的氢原子容易被卤素取代,生成一个或多个卤代化合物。通过控制卤素的量,卤化反应可以在一元或二元取代阶段停止。
羧酸的氢原子的活性不如醛和酮,因此通常需要用三卤化磷催化卤化反应。
酯、酰氯和酸酐的氢原子也可以被卤素取代形成相应的卤化物。
3.卤素取代羟基
当醇与卤化氢反应时,醇的羟基可以被卤素取代,形成相应的卤化物:rohx-rxho
反应的难易程度一般遵循以下规律:叔羟基>仲羟基>伯羟基;hi>hbr>hcl>hf .
三卤磷px3 (x=cl,br,i)。五卤化磷px5 (x=cl,br)和亚硫酰氯是强卤化剂,通过与这些试剂反应,醇可以转化为相应的卤化物。这是实验室制备卤代化合物的一种重要方法:3氯苯酚-3氯苯酚
4.卤素的相互取代
这类反应主要用于直接卤化难以制备的氟化物和碘化物。
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